Mysql 高可用

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Mysql 高可用

复制

复制是解决系统高可用的常见手段。其思路就是：不要把鸡蛋都放在一个篮子里。

复制解决的基本问题是让一台服务器的数据与其他服务器保持同步。一台主库的数据可以同步到多台备库上，备库本身也可以被配置成另外一台服务器的主库。主库和备库之 间可以有多种不同的组合方式。

MySQL 支持两种复制方式：基于行的复制和基于语句的复制。这两种方式都是通过在主库上记录 bin log、在备库重放日志的方式来实现异步的数据复制。这意味着：复制过程存在时延，这段时间内，主从数据可能不一致。

复制如何工作

在 Mysql 中，复制分为三个步骤，分别由三个线程完成：

  • binlog dump 线程 - 主库上有一个特殊的 binlog dump 线程，负责将主服务器上的数据更改写入 binlog 中。
  • I/O 线程 - 备库上有一个 I/O 线程，负责从主库上读取 binlog，并写入备库的中继日志（relay log）中。
  • SQL 线程 - 备库上有一个 SQL 线程，负责读取中继日志（relay log）并重放其中的 SQL 语句。

这种架构实现了数据备份和数据同步的异步解耦。但这种架构也限制了复制的过程，其中最重要 的一点是在主库上并发运行的查询在备库只能串行化执行，因为只有一个 SQL 线程来重放 中继日志中的事件。

主备配置

假设需要配置一对 Mysql 主备节点，环境如下：

  • 主库节点：192.168.8.10
  • 备库节点：192.168.8.11

主库上的操作

（1）修改配置并重启

执行 vi /etc/my.cnf ，添加如下配置：

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[mysqld]
server-id=1
log_bin=/var/lib/mysql/binlog
  • server-id - 服务器 ID 号。在主从架构中，每台机器的 ID 必须唯一。
  • log_bin - 同步的日志路径及文件名，一定注意这个目录要是 mysql 有权限写入的；

修改后，重启 mysql 使配置生效：

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systemctl restart mysql

（2）创建用于同步的用户

进入 mysql 命令控制台：

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$ mysql -u root -p
Password:

执行以下 SQL：

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-- a. 创建 slave 用户
CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '密码';
-- 为 slave 赋予 REPLICATION SLAVE 权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave'@'%';

-- b. 或者，创建 slave 用户，并指定该用户能在任意主机上登录
-- 如果有多个备库，又想让所有备库都使用统一的用户名、密码认证，可以考虑这种方式
CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '密码';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave'@'%';

-- 刷新授权表信息
FLUSH PRIVILEGES;

注意：在 Mysql 8 中，默认密码验证不再是 password。所以在创建用户时，create user 'username'@'%' identified by 'password'; 客户端是无法连接服务的。所以，需要加上 IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'password'

补充用户管理 SQL:

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-- 查看所有用户
SELECT DISTINCT CONCAT('User: ''', user, '''@''', host, ''';') AS query
FROM mysql.user;

-- 查看用户权限
SHOW GRANTS FOR 'root'@'%';

-- 创建用户
-- a. 创建 slave 用户，并指定该用户只能在主机 192.168.8.11 上登录
CREATE USER 'slave'@'192.168.8.11' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '密码';
-- 为 slave 赋予 REPLICATION SLAVE 权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'slave'@'192.168.8.11';

-- 删除用户
DROP USER 'slave'@'192.168.8.11';

（3）加读锁

为了主库与从库的数据保持一致，我们先为 mysql 加入读锁，使其变为只读。

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mysql> FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

（4）查看主库状态

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mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+---------------------------------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB                            | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+---------------------------------------------+-------------------+
| mysql-bin.000001 |     4202 |              | mysql,information_schema,performance_schema |                   |
+------------------+----------+--------------+---------------------------------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

注意：需要记录下 File 和 Position，后面会用到。

（5）导出 sql

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mysqldump -u root -p --all-databases --master-data > dbdump.sql

（6）解除读锁

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mysql> UNLOCK TABLES;

（7）将 sql 远程传送到备库上

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scp dbdump.sql root@192.168.8.11:/home

备库上的操作

（1）修改配置并重启

执行 vi /etc/my.cnf ，添加如下配置：

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[mysqld]
server-id=2
log_bin=/var/lib/mysql/binlog
  • server-id - 服务器 ID 号。在主从架构中，每台机器的 ID 必须唯一。
  • log_bin - 同步的日志路径及文件名，一定注意这个目录要是 mysql 有权限写入的；

修改后，重启 mysql 使配置生效：

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systemctl restart mysql

（2）导入 sql

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mysql -u root -p < /home/dbdump.sql

（3）在备库上建立与主库的连接

进入 mysql 命令控制台：

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$ mysql -u root -p
Password:

执行以下 SQL：

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-- 停止备库服务
STOP SLAVE;

-- 注意：MASTER_USER 和
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='192.168.8.10',
MASTER_USER='slave',
MASTER_PASSWORD='密码',
MASTER_LOG_FILE='binlog.000001',
MASTER_LOG_POS=4202;
  • MASTER_LOG_FILE 和 MASTER_LOG_POS 参数要分别与 show master status 指令获得的 File 和 Position 属性值对应。
  • MASTER_HOST 是主库的 HOST。
  • MASTER_USER 和 MASTER_PASSWORD 是在主节点上注册的用户及密码。

（4）启动 slave 进程

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mysql> start slave;

（5）查看主从同步状态

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mysql> show slave status\G;

说明：如果以下两项参数均为 YES，说明配置正确。

  • Slave_IO_Running
  • Slave_SQL_Running

（6）将备库设为只读

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mysql> set global read_only=1;
mysql> set global super_read_only=1;
mysql> show global variables like "%read_only%";
+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| innodb_read_only      | OFF   |
| read_only             | ON    |
| super_read_only       | ON    |
| transaction_read_only | OFF   |
+-----------------------+-------+

注：设置 slave 服务器为只读，并不影响主从同步。

复制的原理

读写分离

主服务器用来处理写操作以及实时性要求比较高的读操作，而从服务器用来处理读操作。

读写分离常用代理方式来实现，代理服务器接收应用层传来的读写请求，然后决定转发到哪个服务器。

MySQL 读写分离能提高性能的原因在于：

  • 主从服务器负责各自的读和写，极大程度缓解了锁的争用；
  • 从服务器可以配置 MyISAM 引擎，提升查询性能以及节约系统开销；
  • 增加冗余，提高可用性。

参考资料